CN105090580B - 调压式控压阀门 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种调压式控压阀门，包括第一壳体，其一端设置有管道流体入口，侧壁上设有管道流体出口，第一壳体内部套设有推力弹簧组件，第一壳体另一端连接有第二壳体，其内部设有与推力弹簧组件相抵靠的推力弹簧推动装置，第一壳体内部一端套设有第一球体座，第一球体座一端与第一壳体内部相抵靠，第一球体座另一端抵靠有密封球体，密封球体另一侧抵靠有第二球体座，第一球体座与第二球体座之间的轴向间隔环空形成环形流体通道，环形流体通道与管道流体出口连通，第二球体座另一端与推力弹簧组件的一端相抵靠。该调压式控压阀门能够有效避免因流量小范围波动而造成的憋压、损伤设备及流体泄漏问题，工作过程中控压平稳，结构简单，操作方便。

Description

调压式控压阀门
技术领域
本发明涉及石油化工行业控压生产技术，尤其涉及一种调压式控压阀门。
背景技术
目前，石油化工行业需要控压生产的各环节中，所涉及的压力容器出口、管网及需要控压生产的油井(例如自喷井、采气井、SAGD采油井)中使用的控压阀门均为闸板阀，其流量控制依靠旋转手轮改变阀板开度，来控制管道内介质流体的流量及压力。由于闸板阀的阀板开度只能依靠人工机械调整，因此阀门对管线中的压力无法做到弹性控制，需要控制压力的时候，必须反复开关阀门，然后安装压力表观察压力。当流体出现流量小范围骤升时，常因控压阀门调整不及时产生憋压损伤压力容器、管网及流程密封结构，进而造成流体泄漏，损失严重。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种调压式控压阀门，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调压式控压阀门，该调压式控压阀门能够有效避免因流量小范围波动而造成的憋压、损伤设备及流体泄漏问题，工作过程中控压平稳，结构简单，操作方便。
本发明的目的是这样实现的，一种调压式控压阀门，包括一第一壳体，所述第一壳体一端设置有管道流体入口，所述第一壳体侧壁上设有管道流体出口，所述第一壳体内部套设有推力弹簧组件，所述第一壳体另一端密封连接有一第二壳体，所述第二壳体内部设有与所述推力弹簧组件相抵靠的推力弹簧推动装置，所述第一壳体内部位于所述管道流体入口一端套设有轴向固定的第一球体座，所述第一球体座一端与所述第一壳体内部相抵靠，所述第一球体座另一端抵靠有一密封球体，所述密封球体另一侧抵靠有一与所述第一球体座轴向间隔设置且能轴向移动的第二球体座，所述第一球体座与所述第二球体座之间的轴向间隔环空形成环形流体通道，所述环形流体通道与所述管道流体出口连通，所述第二球体座另一端与所述推力弹簧组件的一端相抵靠。
在本发明的一较佳实施方式中，所述第一壳体内部中心设有第一安装孔，所述第二壳体内部中心设有与所述第一安装孔贯通的第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔孔径相同；所述第一壳体内部位于所述管道流体入口一端设有孔径增大的第一台阶部，所述第一台阶部与所述第一球体座的一端相抵靠，所述第一台阶部一侧为第一环面，所述第一环面内部套设所述第一球体座；所述推力弹簧组件外壁与所述第一安装孔、所述第二安装孔内壁之间设有腔体间隙空间；所述第二球座一端设有与密封球体匹配的球座弧形槽。
在本发明的一较佳实施方式中，所述推力弹簧组件包括一推力弹簧，所述推力弹簧一端与所述第二球体座的另一端相抵靠，所述推力弹簧另一端与所述推力弹簧推动装置相抵靠；所述推力弹簧外侧套设有轴向固定的推力弹簧护套，所述推力弹簧护套中心处设有轴向贯通的第一通孔，所述推力弹簧套设于所述第一通孔内部，所述推力弹簧护套侧壁上周向均匀设置有多个第一轴向透槽，所述推力弹簧护套一端形成有第一环形端，所述第一壳体内部位于所述第一球体座外侧设有孔径增大的第二台阶部，所述第二台阶部与所述第一环形端的端面相抵靠，所述第二台阶部一侧为第二环面，所述第二环面内部套设所述第一环形端；所述推力弹簧护套另一端设有第二环形端，所述第二环形端套设于所述第二安装孔内部。
在本发明的一较佳实施方式中，所述推力弹簧护套内壁上设有两个径向对称的轴向引导槽，所述第二球体座外侧壁设有两个径向对称的第一引导耳座，所述第一引导耳座滑设于所述轴向引导槽一端。
在本发明的一较佳实施方式中，所述推力弹簧推动装置包括一密封穿设于所述第二壳体一侧的蜗杆，所述第二壳体内部中心处设有与所述蜗杆配合的轴向固定的蜗轮，所述蜗轮中心处设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内部穿设有周向固定、能轴向移动的螺杆，所述螺杆一端穿过所述第一通孔端部与一周向固定、能轴向移动的推力弹簧垫块连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述推力弹簧垫块外侧壁设有两个径向对称的第二引导耳座，所述第二引导耳座滑设于所述轴向引导槽另一端；所述推力弹簧垫块端面与所述推力弹簧另一端相抵靠。
在本发明的一较佳实施方式中，所述蜗杆一端连接有手轮，所述蜗杆另一端套设于一第一密封端盖内部，所述第一密封端盖与所述第二壳体之间密封连接，所述蜗杆上位于所述手轮与所述第二壳体之间套设有第二密封盖，所述第二密封盖与所述第二壳体之间密封连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述第二密封盖与所述第二壳体之间套设有压盖，所述压盖与所述第二壳体之间设有蜗杆密封填料。
在本发明的一较佳实施方式中，所述第二壳体另一端设有第三台阶部，所述第三台阶部与所述蜗轮一端相抵靠，所述蜗轮另一端与所述第二环形端的外端面相抵靠；所述第二环形端的外端侧壁上设有弧形凹槽，所述弧形凹槽与所述第二壳体内壁之间形成蜗杆空间。
在本发明的一较佳实施方式中，所述第一壳体另一端设有第一法兰盘，所述第二壳体一端设有第二法兰盘，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间设有壳体密封垫，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间通过螺栓连接。
由上所述，本发明提供的调压式控压阀门，合理利用蜗轮蜗杆传动原理，通过推力弹簧压缩长度精确控制压力范围，充分利用球阀结构完成流体流量小范围波动的压力控制，工作过程控压平稳；结构简单，操作方便，适用范围广泛。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明的调压式控压阀门结构示意图。
图2：为图1中A-A处剖视图。
图3：为图1中B-B处剖视图。
图4：为本发明的推力弹簧护套的断面示意图。
图5：为图4中C-C处剖视图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1、图3所示，本发明提供的调压式控压阀门100，包括一第一壳体1，第一壳体1一端设置有管道流体入口11，第一壳体1侧壁上设有管道流体出口12，第一壳体1内部套设有推力弹簧组件2，第一壳体1另一端密封连接有一第二壳体3，在本实施方式中，第一壳体1另一端设有第一法兰盘13，第二壳体3一端设有第二法兰盘31，第一法兰盘13和第二法兰盘31之间设有壳体密封垫14，第一法兰盘13和第二法兰盘31之间通过螺栓连接；第二壳体3内部设有与推力弹簧组件2相抵靠的推力弹簧推动装置4。如图3所示，在本实施方式中，第一壳体1内部中心设有第一安装孔15，第二壳体3内部中心设有与第一安装孔15贯通的第二安装孔32，第一安装孔15与第二安装孔32孔径相同，推力弹簧组件2、推力弹簧推动装置4安装在第一安装孔15与第二安装孔32形成的内孔空间中；第一壳体1内部位于管道流体入口11一端套设有轴向固定的第一球体座51，第一球体座51一端与第一壳体1内部相抵靠，如图3所示，在本实施方式中，第一壳体1内部位于管道流体入口11一端设有孔径增大的第一台阶部16，第一台阶部16与第一球体座51的一端相抵靠，第一台阶部16一侧为第一环面161，第一环面161内部套设第一球体座51；第一球体座51另一端抵靠有一密封球体5，密封球体5另一侧抵靠有一与第一球体座51轴向间隔设置且能轴向移动的第二球体座52，第一球体座51与第二球体座52之间的轴向间隔环空形成环形流体通道53，环形流体通道53与管道流体出口12连通，在本实施方式中，推力弹簧组件2外壁与第一安装孔15、第二安装孔32内壁之间设有腔体间隙空间17，腔体间隙空间17位于环形流体通道53与管道流体出口12之间，流体在腔体间隙空间17中完成释压，避免流体高压对后续管道或容器造成冲击。在本实施方式中，第二球体座52上设有与密封球体5匹配的球座弧形槽521，第二球体座52另一端与推力弹簧组件2的一端相抵靠。
进一步，如图3、图4、图5所示，推力弹簧组件2包括一推力弹簧21，推力弹簧21一端与第二球体座52的另一端相抵靠，推力弹簧21另一端与推力弹簧推动装置4相抵靠；推力弹簧21外侧套设有轴向固定的推力弹簧护套22，推力弹簧护套22中心处设有轴向贯通的第一通孔221，推力弹簧21套设于第一通孔221内部，推力弹簧护套22侧壁上周向均匀设置有多个第一轴向透槽222，如图3所示，在本实施方式中，推力弹簧护套22内壁上设有两个径向对称的轴向引导槽223，第二球体座52外侧壁设有两个径向对称的第一引导耳座522，第一引导耳座522滑设于轴向引导槽223一端，第一引导耳座522沿轴向引导槽223轴向移动，同时实现了第二球体座52周向固定，避免第二球体座52周向旋转；推力弹簧护套22一端形成有第一环形端224，第一壳体1内部位于第一球体座51外侧设有孔径增大的第二台阶部18，第二台阶部18与第一环形端224的端面相抵靠，第二台阶部18一侧为第二环面181，第二环面181内部套设第一环形端224；推力弹簧护套22另一端设有第二环形端225，第二环形端中心处设有与第一通孔221同轴设置的环形端通孔2252，第二环形端225套设于第二安装孔32内部。
进一步，如图2、图3所示，推力弹簧推动装置4包括一密封穿设于第二壳体3一侧的蜗杆41，第二壳体3内部中心处设有与蜗杆41配合的轴向固定的蜗轮42，如图3所示，在本实施方式中，第二壳体3另一端设有第三台阶部33，第三台阶部33与蜗轮42一端相抵靠，蜗轮42另一端与第二环形端225的外端面相抵靠；第二环形端225的外端侧壁上设有弧形凹槽2251，弧形凹槽2251与第二壳体3内壁之间形成蜗杆空间。蜗轮42中心处设有第一螺纹孔421，第一螺纹孔421内部穿设有周向固定、能轴向移动的螺杆43，螺杆43一端穿过环形端通孔2252及第一通孔221端部与一周向固定、能轴向移动的推力弹簧垫块44连接，如图3所示，在本实施方式中，推力弹簧垫块44外侧壁设有两个径向对称的第二引导耳座441，第二引导耳座441滑设于轴向引导槽223另一端，第二引导耳座441沿轴向引导槽223轴向移动，同时实现了推力弹簧垫块44周向固定，避免推力弹簧垫块44周向旋转，进而实现了螺杆43周向固定；推力弹簧垫块44端面与推力弹簧21另一端相抵靠。
进一步，如图2、图3所示，蜗杆41一端连接有手轮411，蜗杆411另一端套设于一第一密封端盖412内部，第一密封端盖412与第二壳体3之间密封连接，蜗杆41上位于手轮411与第二壳体3之间套设有第二密封盖413，第二密封盖413与第二壳体3之间密封连接。如图2所示，在本实施方式中，第二密封盖413与第二壳体3之间套设有压盖414，压盖414与第二壳体3之间设有蜗杆密封填料415。
本发明提供的调压式控压阀门100，通过人工手动旋转手轮411实现蜗杆41旋转，进而带动轴向固定的蜗轮42旋转，蜗轮42旋转带动其中心处的周向固定的螺杆43移动，通过压力要求计算转化得出螺杆43行程，在螺杆43推动下推力弹簧垫块44将压力传递到推力弹簧21，推力弹簧21通过第二球体座52将压力传递到密封球体5，密封球体5与第一球体座51之间的可调开度能够实现流体流量小范围波动时的压力控制，流体自管道流体入口11进入调压式控压阀门100，流体经过密封球体5与第一球体座51之间的间隙、环形流体通道53进入腔体间隙空间17中完成释压，之后流体经管道流体出口12流出调压式控压阀门100，进入后续管道或容器中。
由上所述，本发明提供的调压式控压阀门，合理利用蜗轮蜗杆传动原理，通过推力弹簧压缩长度精确控制压力范围，充分利用球阀结构完成流体流量小范围波动的压力控制，工作过程控压平稳；结构简单，操作方便，适用范围广泛。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种调压式控压阀门，包括一第一壳体，所述第一壳体一端设置有管道流体入口，所述第一壳体侧壁上设有管道流体出口，所述第一壳体内部套设有推力弹簧组件，所述第一壳体另一端密封连接有一第二壳体，所述第二壳体内部设有与所述推力弹簧组件相抵靠的推力弹簧推动装置，其特征在于：所述第一壳体内部位于所述管道流体入口一端套设有轴向固定的第一球体座，所述第一球体座一端与所述第一壳体内部相抵靠，所述第一球体座另一端抵靠有一密封球体，所述密封球体另一侧抵靠有一与所述第一球体座轴向间隔设置且能轴向移动的第二球体座，所述第一球体座与所述第二球体座之间的轴向间隔环空形成环形流体通道，所述环形流体通道与所述管道流体出口连通，所述第二球体座另一端与所述推力弹簧组件的一端相抵靠；
所述第一壳体内部中心设有第一安装孔，所述第二壳体内部中心设有与所述第一安装孔贯通的第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔孔径相同；所述第一壳体内部位于所述管道流体入口一端设有孔径增大的第一台阶部，所述第一台阶部与所述第一球体座的一端相抵靠，所述第一台阶部一侧为第一环面，所述第一环面内部套设所述第一球体座；所述推力弹簧组件外壁与所述第一安装孔、所述第二安装孔内壁之间设有腔体间隙空间；所述第二球座一端设有与密封球体匹配的球座弧形槽；
所述推力弹簧组件包括一推力弹簧，所述推力弹簧一端与所述第二球体座的另一端相抵靠，所述推力弹簧另一端与所述推力弹簧推动装置相抵靠；所述推力弹簧外侧套设有轴向固定的推力弹簧护套，所述推力弹簧护套中心处设有轴向贯通的第一通孔，所述推力弹簧套设于所述第一通孔内部，所述推力弹簧护套侧壁上周向均匀设置有多个第一轴向透槽，所述推力弹簧护套一端形成有第一环形端，所述第一壳体内部位于所述第一球体座外侧设有孔径增大的第二台阶部，所述第二台阶部与所述第一环形端的端面相抵靠，所述第二台阶部一侧为第二环面，所述第二环面内部套设所述第一环形端；所述推力弹簧护套另一端设有第二环形端，所述第二环形端套设于所述第二安装孔内部。
2.如权利要求1所述的调压式控压阀门，其特征在于：所述推力弹簧护套内壁上设有两个径向对称的轴向引导槽，所述第二球体座外侧壁设有两个径向对称的第一引导耳座，所述第一引导耳座滑设于所述轴向引导槽一端。
3.如权利要求2所述的调压式控压阀门，其特征在于：所述推力弹簧推动装置包括一密封穿设于所述第二壳体一侧的蜗杆，所述第二壳体内部中心处设有与所述蜗杆配合的轴向固定的蜗轮，所述蜗轮中心处设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内部穿设有周向固定、能轴向移动的螺杆，所述螺杆一端穿过所述第一通孔端部与一周向固定、能轴向移动的推力弹簧垫块连接。
4.如权利要求3所述的调压式控压阀门，其特征在于：所述推力弹簧垫块外侧壁设有两个径向对称的第二引导耳座，所述第二引导耳座滑设于所述轴向引导槽另一端；所述推力弹簧垫块端面与所述推力弹簧另一端相抵靠。
5.如权利要求3所述的调压式控压阀门，其特征在于：所述蜗杆一端连接有手轮，所述蜗杆另一端套设于一第一密封端盖内部，所述第一密封端盖与所述第二壳体之间密封连接，所述蜗杆上位于所述手轮与所述第二壳体之间套设有第二密封盖，所述第二密封盖与所述第二壳体之间密封连接。
6.如权利要求5所述的调压式控压阀门，其特征在于：所述第二密封盖与所述第二壳体之间套设有压盖，所述压盖与所述第二壳体之间设有蜗杆密封填料。
7.如权利要求3所述的调压式控压阀门，其特征在于：所述第二壳体另一端设有第三台阶部，所述第三台阶部与所述蜗轮一端相抵靠，所述蜗轮另一端与所述第二环形端的外端面相抵靠；所述第二环形端的外端侧壁上设有弧形凹槽，所述弧形凹槽与所述第二壳体内壁之间形成蜗杆空间。
8.如权利要求1所述的调压式控压阀门，其特征在于：所述第一壳体另一端设有第一法兰盘，所述第二壳体一端设有第二法兰盘，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间设有壳体密封垫，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间通过螺栓连接。
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